南邮​Small：可控双缺陷协同促进VSe2纳米薄片pH通用电催化HER

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本文通过胶体反应和腐蚀过程组装双缺陷改性VSe2纳米片(V0.8Mo0.2Se2-x)，在较宽的pH范围内提高了电催化HER性能。

南邮​Small：可控双缺陷协同促进VSe2纳米薄片pH通用电催化HER
电催化水分解析氢反应(HER)是实现净零碳排放的一个有前景的战略。然而，由于缺乏高性能的催化剂，电催化析氢反应动力学缓慢。虽然通过调节电解液的酸度可以优化催化剂的HER性能，但是这导致催化剂在反应过程中不稳定。因此，开发具有优异性能的pH通用HER电催化剂对于电催化析氢的实际应用具有重要意义。
近日，南京邮电大学李兴鳌、崔衍和张健等通过胶体反应和腐蚀过程组装双缺陷改性VSe2纳米片(V0.8Mo0.2Se2-x)，在较宽的pH范围内提高了电催化HER性能。
南邮​Small：可控双缺陷协同促进VSe2纳米薄片pH通用电催化HER
南邮​Small：可控双缺陷协同促进VSe2纳米薄片pH通用电催化HER
实验结果表明，在酸性(0.5 M H2SO4)、碱性(1.0 M KOH)和中性(1.0 M PBS)介质中，电流密度为10 mA cm-2时V0.8Mo0.2Se2-x上的HER过电位分别为67.2 mV、72.3 mV和122.3 mV。
更重要的是，V0.8Mo0.2Se2-x在以上三种电介质中，能够在10 mA cm-2电流密度下连续运行60小时而没有发生明显的性能下降；并在空气中放置5个月后，V0.8Mo0.2Se2-x仍能保持初始的电流密度。
南邮​Small：可控双缺陷协同促进VSe2纳米薄片pH通用电催化HER
密度泛函理论(DFT)计算表明，Se空位出现在SA Mo缺陷周围，由两个相邻的SA Mo原子和两个周围对称的Se空位组成的反应微环境导致最佳的水解离和氢解吸动力学，从而提升了电催化HER活性。该项工作系统地研究了双缺陷协同增强TMDCs纳米片活性的来源，这为设计在宽pH范围内具有优越活性的水电解催化剂提供了指导。
Spatial Relation Controllable Di-Defects Synergy Boosts Electrocatalytic Hydrogen Evolution Reaction over VSe2 Nanoflakes in All pH Electrolytes. Small, 2022. DOI: 10.1002/smll.202204557

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